Un equipo de científicos ha logrado demostrar el papel clave que desempeña el hidrógeno en la formación del polvo cósmico de las ‘gigantes rojas’, las estrellas de masa baja o intermedia que se encuentran en el final de su vida, y lo han hecho utilizando una instalación que reproduce a escala nanoscópica fenómenos cósmicos a gran escala.
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El trabajo, que ha sido liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) español, tiene importantes aplicaciones astrofísicas, y los resultados se han obtenido gracias a la máquina ‘Stardust’, una instalación singular única en el mundo que se diseñó para producir análogos de polvo cósmico en condiciones controladas; las conclusiones de la investigación se han publicado este lunes en la revista Nature Astronomy.
“El polvo cósmico es uno de los ingredientes fundamentales del universo”, explicó José Ángel Martín-Gago, director del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) y uno de los investigadores principales del estudio.
Aunque a priori pueda parecer un componente menor, “estas diminutas partículas sólidas desempeñan un papel crucial en la evolución de galaxias, en la formación de estrellas y planetas y en la química del medio interestelar”, precisó Gonzalo Santoro, autor principal del trabajo e investigador en el Instituto de Estructura de la Materia (IEM-CSIC).
Liderado por el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) y el Instituto de Estructura de la Materia (IEM-CSIC), el trabajo ha contado con la participación de varios centros del CSIC (el Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón, el Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros y el Instituto de Física Fundamental), así como de los franceses instituto IRAP-CNRS y la Universidad de Toulouse.
Los investigadores propusieron un enfoque que combina astroquímica experimental, espectroscopía, microscopía electrónica y modelización teórica, y han logrado reproducir en laboratorio algunas de las condiciones químicas presentes en ese tipo de estrellas.
El resultado más relevante de este trabajo es la demostración del papel del hidrógeno como “promotor de la formación de granos de carburo de silicio”, indicó Santoro en una nota difundida por el CSIC, y precisó que el estudio ha demostrado que cuando la densidad de hidrógeno molecular es alta, el carbono y el silicio interaccionan mucho más que cuando no hay hidrógeno, ya que éste inicia una cadena de reacciones químicas.
Además del interés astrofísico, los investigadores destacaron que el trabajo ilustra cómo la astroquímica de laboratorio permite conectar procesos nanoscópicos con fenómenos cósmicos a gran escala, y valoraron cómo la eficiente combinación de experimentos controlados, técnicas avanzadas de caracterización y modelización teórica abre nuevas vías para comprender cómo se forman los granos de polvo que, millones de años después, acaban formando parte de planetas, meteoritos o incluso de la materia que compone el sistema solar.
